重点: 钢筋混凝土受弯构件在短期和长期荷载作用下的刚度、挠度计算。裂教学缝宽度计算。 重点 难点 难点 钢筋混凝土受弯构件在短期和长期荷载作用下的刚度 1、 1、通过应力分析,逐步介绍钢筋混凝土构件裂缝形成及发展的机理,以粘结滑移理论解释裂缝平均间距; 2、在裂缝平均宽度的基础上,介绍混凝土结构裂缝宽度的验算学公式,特别注意各种参数的计算和物理意义; 程3、在讲混凝土结构的刚度是,首先介绍混凝土几个变形的特点组以及与单一、均匀材料的差别; 3、短期刚度和长期刚度计算公式中,要提醒学生注意不同场合使用的荷载值的不同之处。 4、向学生介绍国内外关于混凝土结构耐久性的有关知识。 教过的织 讨论教学作业组织讨论:混凝土的耐久性的影响因素 习题与设作业:计算题2题 的安计 排 裂缝形成机理的讲解,用多媒体课件 公式推导中各种实验图表用课件展示,计算公式用板书 教学耐久性方面的内容,引导学生查阅资料 手段 的应 用 教学实施 小结 31
章 节 名 称 授 课 类 别 预应力混凝土的基本知识 理论课(√);实验课( ) 教 学 时 数 6 (1)理解预应力混凝土的基本概念,各项预应力损失的产生原因及减少损失的措施; 教学目的及要求 (2)理解轴心受拉构件各阶段的应力状态。 (3)掌握轴心受拉构件正截面承载力的计算方法,施工阶段和局部承压验算方法,以及根据裂缝控制等级要求进行抗裂验算的方法。 教 学 内 容 提 要 10.1 预应力混凝土的概念(Concept of PRC) 第十章预应力混凝土结构的原理及计算规定一、钢筋混凝土的缺欠 备注 二、预应力的基本概念?pcNpeph???AI2MNph?c??I2?b??c??pchNpNpeph???(??)I2AI2 M10.2 施加预应力的方法 先张法 后张法(Pretension) 10.3 预应力混凝土的基本受力分析 预应力混凝土受弯构件是依靠内力臂的变化来抵抗外弯矩的作用,在受力过程中预应力筋一直承受较大的拉力Np,而截面混凝土则一直主要承受压力C。 32
钢筋混凝土受弯构件开裂后,内力臂基本保持不变,而钢筋拉力T和压区混凝土的压力C随弯矩增长而不断增大。 预应力混凝土的这种受力特点,充分利用了钢筋抗拉强度和混凝土抗压强度高特性,可以使得高强度材料强度高的性能得以发挥。 10.4 预应力混凝土的材料及锚夹具 一、预应力钢筋 1、冷拉低合金钢筋 通常将Ⅳ级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋,抗拉强度可达580MPa。 2、中高强钢丝 中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条,经过几次冷拔后得到。 中强钢丝的为800~1200MPa, 高强钢丝的强度为1470~1860MPa。 钢丝直径为3~9mm。 3、钢绞线 钢绞线是用2、3、7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋,其中以7股钢绞线应用最多。4、热处理钢筋 用热轧中碳低合金钢经过调质热处理后制成的高强度钢筋,直径为6~10mm,抗拉强度为1470MPa。 二、混凝土——预应力混凝土要求采用高强混凝土 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30,当采用高强钢丝时不低于C40。 三、锚具和夹具 夹片式锚具 10.5 张拉控制应力和预应力损失 在张拉预应力筋对构件施加预应力时,张拉设备(千斤顶油压表)所控制的总张拉力Np,con除以预应力筋面积Ap得到的应力称为张拉控制应力scon。 在下列情况下, [scon]可提高0.05 fptk: ⑴ 为提高构件在施工阶段的抗裂性能,而在使用阶段受压区内设置的预应力筋; ⑵为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。 为避免scon的取值过低,影响预应力筋充分发挥作用,《规范》规定scon不应小于0.4 fptk。 二、预应力损失 预应力筋张拉后,由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因,预应力筋中应力会从scon逐步减少,并经过相当长的时间才会最终稳定下来,这种应力降低现象称为预应力损失。 由于预应力的通过张拉预应力筋得到,凡是能使预应力筋产生缩短的因素,都将引起预应力损失,主要有: 1、锚固损失sl1 2、摩擦损失sl2 3、热养护损失sl3 4、钢筋松弛损失sl4 5、收缩徐变损失sl5 三、预应力损失的组合 ⑴混凝土预压前完成的损失?lI; ⑵混凝土预压后完成的损失?lII。 四、混凝土弹性压缩引起的损失sle
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教学重点 难点 重点: 预应力混凝土的基本概念、预加应力的方法、预应力混凝土材料、张拉控制应力和预应力损失、预应力混凝土轴心受拉构件的计算。 难点: 张拉控制应力和预应力损失、预应力混凝土轴心受拉构件的计算 1、先介绍普通混凝土结构存在的问题,变形和裂缝不易控制,尤其是大跨度的结构,从而引出预应力结构的概念; 2、通过应力分析,介绍预应力结构提高变形能力和抗裂能力的内在原因,尤其是平衡荷载法的概念,要讲清楚。 3、介绍实现预应力的方法,从而提出预应力混凝土结构的施工方法; 4、预应力的夹具、锚具部分,由学生自学; 5、预应力损失部分,着重介绍产生损失的原因,计算方面可以放宽; 6、由学生自学预应力混凝土结构设计时的应力分析,以体会预应力设计的基本方法。 教学过程的组织 教讨学论组作织业与习设题计 的安排 教学手段的应用 教学实 施小结 讨论:预应力混凝土的质量怎样保证 作业:思考题2题 主要用多媒体课件讲解 部分章节由学生自学 34
章 节 名 称 授 课 教 学 理论课(√);实验课( ) 10 时 数 类 别 (1) 理解楼盖的类型、现浇整体式肋形楼盖的种类、静力工作特点; (2) 掌握折算荷载,塑性铰、内力重分布,弯矩调幅等概念; 教学目的及要求 (3) 掌握按弹性理论及考虑塑性内力重分布的方法计算现浇整体式肋形楼盖的内力计算; (4) 掌握连续梁、板截面设计特点及配筋构造要求; (5) 了解无梁楼盖、装配式楼结构截面设计和构造要求。 教 学 内 容 提 要 11.1 概述 楼盖的主要结构功能 11.1.1 楼盖类型 11.1.2单向板和双向板 单向板——在荷载作用下,只在一个方向弯曲 或者主要在一个方向弯曲的板 双向板——在荷载作用下,在两个方向弯曲, 且不能忽略任一方向弯曲的板 梁板结构 备注 11.2 现浇单向板肋梁楼盖 单向板肋梁楼盖的设计步骤为: (1)结构平面布置,并对梁板进行分类编号,初步确定板厚和主、次梁的截面尺寸; (2)确定板和主、次梁的计算简图; (3)梁、板的内力计算及内力组合; (4)截面配筋计算及构造措施; (5)绘制施工图。 11.2.1结构平面布置 1. 单向板肋梁楼盖结构平面布置通常有三种方案 主梁沿横向布置 主梁沿纵向布置 有中间走道(只布置次梁,不布置主梁) 2.进行楼盖的结构平面布置时,应注意几个问题: 3、连续梁、板按弹性理论的内力计算 (1)、计算假定 (2)、计算单元(3)、计算简图 1.2.3连续梁、板按弹性理论方法的内力计算 1.活荷载的最不利布置及荷载的最不利组合 2.内力计算 2. 支座弯矩和剪力设计值 11.2.4连续梁、板按塑性理论方法的内力计算 1.塑性铰的概念 塑性铰与理想铰的区别 2.超静定结构的塑性内力重分布现象 按弹性理论方法: 1.截面间内力的分布规律是不变的; 35